Η πρώτη πρόταση για τη σύνδεση του Πειραιά με την Αθήνα υποβλήθηκε το 1835 αλλά οι οικονομικές δυνατότητες του νεοσύστατου ελληνικού βασιλείου δεν επέτρεψαν την υλοποίησή της. Το 1867 η κυβέρνηση ανέθεσε την κατασκευή της γραμμής στον Άγγλο κεφαλαιούχο Εδουάρδο Πίκερινγκ. Τα εγκαίνια πραγματοποιήθηκαν στις 27 Φεβρουαρίου 1869. Ο σταθμός του Θησείου ήταν μια απλή ξύλινη ισόγεια κατασκευή και αποτέλεσε την αφετηρία της γραμμής διότι δεν βρέθηκε λύση στην τοποθέτηση του κεντρικού σταθμού σε κεντρικότερο σημείο της Αθήνας. Το παρθενικό δρομολόγιο διήρκεσε 15 λεπτά και η αμαξοστοιχία αποτελούνταν από δέκα οχήματα. Η βασίλισσα Όλγα και τα μέλη της κυβέρνησης επιβιβάστηκαν στο πρώτο, ενώ το μεγάλο πλήθος του κόσμου διαγκωνίστηκε για να βρει θέση στα υπόλοιπα βαγόνια. Καθημερινά εκτελούνταν οκτώ δρομολόγια, ενώ την Κυριακή και τη Δευτέρα υπήρχε ένα επιπλέον. Τον Μάιο του 1895 η γραμμή επεκτάθηκε μέχρι την Ομόνοια και το Θησείο έπαψε να είναι κεντρικός σταθμός.